Ο Όμιλος Αντισφαίρισης Χανίων δημιούργησε τμήμα ανδρικής καλαθοσφαίρισης το 1968, ενώ το 1978ακολούθησε το γυναικείο. Την αγωνιστική περίοδο 1983-84 το τελευταίο κατέκτησε το Πρωτάθλημα Κρήτης με αποτέλεσμα να ανέλθει απευθείας στη νεοσύστατη τότε Α’ Εθνική Κατηγορία. Την περίοδο 1984-85 η ομάδα των Χανίων δεν κατάφερε να διακριθεί με αποτέλεσμα να υποβιβαστεί άμεσα το επόμενο φθινόπωρο. Αναλυτικότερα είχε 17 ήττες και 1 μηδενισμό σε 18 αγωνιστικές, καταλαμβάνοντας τη 10η και τελευταία θέση της βαθμολογικής κατάταξης.

Δεκαπέντε χρόνια μετά, την περίοδο 1998-99, τα Χανιά κατέκτησαν εκ νέου την κορυφή του τοπικού Πρωταθλήματος, χωρίς, ωστόσο, να ακολουθήσει συμμετοχή τους σε εθνική κατηγορία. Αυτό συνέβη μερικά χρόνια αργότερα, όταν κατέκτησαν τον τρίτο τους τίτλο στην Κρήτη, μετά το πέρας της χρονιάς 2004-05.

Η δεκαετία 2005-2010

Την επόμενη αγωνιστική περίοδο, 2005-06, ο Ο.Α. Χανίων πραγματοποίησε το ντεμπούτο του στην Α2 Εθνική Κατηγορία, λαμβάνοντας μέρος στους αγώνες του Ομίλου Νότου. Στο Πρωτάθλημα αυτό των 14 συλλόγων, εκείνος της Κρήτης απέτυχε να διακριθεί και εν τέλει υποβιβάστηκε. Ειδικότερα ο απολογισμός του ήταν 5 νίκες και 21 ήττες, κάτι που οδήγησε στην κατάληψη της 12ης θέσης στην τελική βαθμολογία. Την ίδια χρονιά πραγματοποίησε και το ντεμπούτο του στο θεσμό του Κυπέλλου Ελλάδος, στα πλαίσια της Α’ Φάσης συγκεκριμένα. Εκεί γνώρισε τον αποκλεισμό από τον Πανιώνιο με σκορ 52-70. 

Μετά την ολοκλήρωση της αγωνιστικής περιόδου 2006-07 ο σύλλογος επέστρεψε εκ νέου ως Πρωταθλητής Κρήτης στην Α2 Εθνική. Εντάχθηκε όπως και παλαιότερα στον Όμιλο Νότου, τον οποίο συγκρότησαν 14 ομάδες. Τα Χανιά κατάφεραν στο πλαίσιο αυτό να εξασφαλίσουν για πρώτη φορά την παραμονή τους, τερματίζοντας στην 6η θέση της τελικής κατάταξης για τη χρονιά 2007-08. Η συγκομιδή τους ήταν 15 νίκες και 11 ήττες, ενώ δεν παρατηρήθηκε ισοβαθμία. Την ίδια περίοδο το σωματείο της Κρήτης πέτυχε την πρώτη του ιστορική νίκη στο θεσμό του Κυπέλλου, επικρατώντας στην Α’ Φάση επί του Άρη Θήβας με σκορ 50-45. Με το ίδιο σκορ έληξε και ο δεύτερος αγώνας της ομάδας, απέναντι στον Αστέρα Εξαρχείων, αυτή τη φορά όμως εκείνη ήταν που βρέθηκε από την πλευρά του ηττημένου και μάλιστα εντός έδρας.

Η επόμενη αγωνιστική περίοδος, 2008-09, ήταν και η επιφανέστερη στη μέχρι σήμερα ιστορία του συλλόγου. Στη διοργάνωση του Κυπέλλου Ελλάδος δεν κατάφερε να ξεπεράσει την Α’ Φάση, εφόσον ο Άρης Θήβας πήρε την άτυπη ρεβάνς για τον αποκλεισμό της προηγούμενης χρονιάς και απέκλεισε τα Χανιά στην έδρα του με σκορ 52-50. Στο Πρωτάθλημα Νότου, ωστόσο, η κρητική ομάδα έλαμψε συγκεντρώνοντας 20 νίκες και 6 ήττες. Η κατάληψη της δεύτερης θέσης, πίσω από την πρωτοπόρο Φ.Ε.Α., της χάρισε το δικαίωμα της απευθείας ανόδου στην Α1 Εθνική Κατηγορία. Προπονήτρια της ομάδας ήταν την περίοδο αυτή η Φρόσω Δημητρουλάκη

Την αγωνιστική περίοδο 2009-10 η ομάδα των Χανίων εντάχθηκε για πρώτη φορά στην ιστορία της στο δυναμικό του πρωταθλήματος της Α1 Εθνικής Κατηγορίας Γυναικών. Εντούτοις το Νοέμβριο του 2009 – και μετά από μόλις δύο αγωνιστικές όπου και ηττήθηκε – η διοίκηση του συλλόγου ανακοίνωσε την απόσυρση της ομάδας προβάλλοντας ως κύρια αίτια την τρέχουσα οικονομική κρίση, την απροθυμία της τοπικής κοινωνίας και φορέων να στηρίξει την προσπάθειά της, αλλά και την αθέτηση συμφωνιών που είχε συνάψει με επιχειρήσεις της πόλης των Χανίων. Η απόφαση αυτή του συλλόγου επέφερε τον αυτόματο υποβιβασμό του στο τοπικό πρωτάθλημα και την κατοχύρωση των υπόλοιπων αγώνων που είχε στο πρόγραμμά του υπέρ των αντιπάλων συλλόγων με σκορ 20-0. Σε ό,τι αφορά το Κύπελλο, ο Ο.Α.Χ. πρόλαβε να παραχωρήσει έναν αγώνα στα πλαίσια της Β’ Φάσης, στο οποίο μάλιστα αναδείχθηκε νικητής απέναντι στον Αστέρα Εξαρχείων με σκορ 53-58. Αν και στη συνέχεια πέρασε άνευ αγώνος στη «Φάση των 8», δήλωσε οικονομική αδυναμία να μεταβεί στο Βύρωνα για να αντιμετωπίσει τον Αθηναϊκό, με αποτέλεσμα να τον αφήσει να προκριθεί άνευ αγώνος στην τετράδα.

Μεταξύ Α2 Εθνικής και Τοπικού (2015-σήμερα)

Την αγωνιστική περίοδο 2014-15 ο σύλλογος των Χανίων εκπροσώπησε την Κρήτη στο Ειδικό Πρωτάθλημα Ανόδου, έχοντας ουσιαστικά ξεπεράσει μόνο το εμπόδιο της Α.Ε. Πλατανιά σε τοπικό επίπεδο. Στα πλαίσια του τουρνουά τοποθετήθηκε σε Όμιλο στον οποίο επίσης συμμετείχαν ο Άρις Καλαμάτας(Νότια και Κεντρική Πελοπόννησος), η Ολυμπιάδα Άσσου-Λέχαιου (Αργολίδα-Κορινθία), ο Α.Γ.Σ. Ιωαννίνων (Βορειοδυτική Ελλάδα) και ο Θησέας Παναγιούδας (Λέσβος). Αφού αναμετρήθηκαν όλοι μεταξύ τους ανά ζεύγη, η ομάδα των Χανίων είχε συλλέξει 4 νίκες σε ισάριθμα παιχνίδια, λαμβάνοντας αήττητη το δικαίωμα επιστροφής στα εθνικά πρωταθλήματα. Προπονητής του συλλόγου ήταν την περίοδο αυτή ο Λευτέρης Θεοδωράκης.

Την αγωνιστική περίοδο 2015-16 ο Ο.Α.Χ. βρέθηκε μεταξύ των 11 ομάδων που συγκρότησαν τον Όμιλο Νότου της Α2 Εθνικής Κατηγορίας. Ολοκλήρωσε τις αγωνιστικές του υποχρεώσεις στη 10η και προτελευταία θέση της κατάταξης, έχοντας συγκεντρώσει 3 νίκες, 16 ήττες και 1 μηδενισμό. Η επίδοση αυτή τον οδήγησε στον υποβιβασμό. Την ίδια χρονιά αγωνίστηκε και στο Κύπελλο Ελλάδος, στα πλαίσια του οποίου ηττήθηκε εντός έδρας με σκορ 45-64 από τη Δάφνη Αγίου Δημητρίου. Η ομάδα των Χανίων κινήθηκε με τρεις διαφορετικούς προπονητές στη διάρκεια της χρονιάς που ήταν διαδοχικά οι Λευτέρης Θεοδωράκης (έως τα τέλη Νοεμβρίου), Φρόσω Δημητρουλάκη (έως τα τέλη Δεκεμβρίου) και Στέλιος Καρκανάκης (έως το τέλος της χρονιάς).

Την επόμενη χρονιά, 2016-17, ο σύλλογος διαγωνίστηκε στο Πρωτάθλημα Γυναικών Κρήτης. Σε μία διοργάνωση με μικρό ανταγωνισμό, καθώς συμμετείχαν μόλις 4 ομάδες, εκείνη των Χανίων κατέλαβε την 1η θέση. Σαν αποτέλεσμα έλαβε το δικαίωμα να διεκδικήσει την επιστροφή της στην Α2 Εθνική μέσω του Ειδικού Πρωταθλήματος το καλοκαίρι. Εκεί κληρώθηκε να αντιμετωπίσει τον Ανταγόρα Κω (Δωδεκάνησα), τον Έσπερο Παναγίας Αλεξιώτισσας (Αχαΐα-Ηλεία), το Καρλόβασι (Σάμος) και το Άργος (Αργολίδα-Κορινθία). Πετυχαίνοντας 3 νίκες σε 4 αγώνες, κατέλαβε τη 2η θέση της κατάταξης, με αποτέλεσμα να οριστεί πρώτος επιλαχών για άνοδο σε περίπτωση που θα προέκυπταν απροσδόκητα κενές θέσεις.[24] Πράγματι, μετά τον εθελούσιο υποβιβασμό της Τερψιθέας Γλυφάδας στο τοπικό πρωτάθλημα της Νότιας Αττικής και αφού έλαβε αρνητική απάντηση από τους πρώτους επιλαχόντες για άνοδο, Αργυρούπολη και Ατρόμητο Ηρακλή, η Ομοσπονδία έδωσε στα Χανιά το πράσινο φως για την επιστροφή στην Α2 Εθνική.[25][26] Πρώτος προπονητής τη χρονιά αυτή, καθώς και την επόμενη, ήταν ο Μιχάλης Κασικτσόγλου.

Το επόμενο φθινόπωρο οι αγωνιστικές υποχρεώσεις της ομάδας ξεκίνησαν από το θεσμό του Κυπέλλου Ελλάδος. Στην πρεμιέρα τα Χανιά υπεράσπισαν την έδρα τους απέναντι στα Μελίσσια, παίρνοντας τη νίκη με διαφορά ενός πόντου (56-55).Στην επόμενη προσπάθειά τους γνώρισαν τον αποκλεισμό εκτός έδρας απέναντι στο Σπόρτιγκ με σκορ 66-35. Το Πρωτάθλημα του Ομίλου Νότου της Α2 Εθνικής για την περίοδο 2017-18 φιλοξένησε 12 συλλόγους. Στο πλαίσιο αυτό τα Χανιά πέτυχαν 7 νίκες και 15 ήττες. Σαν αποτέλεσμα τερμάτισαν στην 9η θέση της τελικής κατάταξης, μία πάνω από τη ζώνη του υποβιβασμού. Η αθλήτριες του συλλόγου Ηρώ Κουφογιάννη (368 πόντοι) και Μαντώ Ψυχογιού (332 πόντοι) βρέθηκαν στην πεντάδα των κορυφαίων σκόρερ του Ομίλου και ειδικότερα στη 2η και την 4η/5η θέση αντίστοιχα. Με τη σειρά της η Βασιλική Καζαντζή είχε τη δεύτερη καλύτερη επίδοση στα τρίποντα (44 στον αριθμό)